كيف يؤثر دوران الأرض على مسار الصواريخ الباليستية؟

عند إطلاق صاروخ باليستي، يدخل في تفاعل معقد تحكمه الفيزياء، وبينما يتخيل معظم الناس أن الصواريخ تحلق في قوس مكافئ بسيط من نقطة الإطلاق إلى الهدف فإن الواقع أكثر تعقيدًا بكثير، حيث يُعد دوران الأرض أحد أهم العوامل المؤثرة على مسار الصاروخ، وخاصةً لمسافات طويلة.
ويُقدم هذا الدوران العديد من التأثيرات الفيزيائية التي يجب على مصممي الصواريخ والمخططين العسكريين مراعاتها بعناية، بل قد يؤدي تجاهلها إلى أخطاء جسيمة في الاستهداف، تتراوح من مئات الأمتار إلى عدة كيلومترات.
الأرض.. إطار مرجعي دوار
ولفهم كيفية تأثير دوران الأرض على الصواريخ، علينا أن نُدرك أن الأرض ليست ثابتة، بل تدور حول محورها من الغرب إلى الشرق، لتكمل دورة واحدة كل 24 ساعة.
وعند خط الاستواء، يتحرك سطح الأرض شرقًا بسرعة حوالي 1670 كيلومترا في الساعة، وتتناقص هذه السرعة كلما اقتربنا من القطبين، لتصبح صفرًا تمامًا عند القطبين الشمالي والجنوبي.
ومع إطلاق صاروخ، فإنه لا يترك الأرض فحسب، بل يحتفظ بسرعة دورانها عند نقطة انطلاقه، ويشبه ذلك أن تقذف صخرة صغيرة للأعلى وأنت في سيارة ما فستجد أنها تتخذ سرعة هذه المركبة، وإذا أسقطت شيئا ما من طائرة فإنه سيتخذ سرعة الطائرة أثناء سقوطه.
تأثير كوريوليس
ويمتد الأمر لما هو أعمق من ذلك، حيث يُعد تأثير كوريوليس أحد أهم وأشهر عواقب دوران الأرض، ويعرف بأنه ظاهرة تنشأ عن دوران الأرض، وتتسبب في انحراف الأجسام المتحركة عن مسارها المستقيم بالنسبة لمراقب على سطح الأرض.
وتخيل مثلا أنك وصديقك تلعبان في لعبة "الدوامة" التي تدور بسرعة في الملاهي ويجلس فيها الأطفال على مقاعد بشكل دائري، وتجلسان على مقعدين متقابلين، وبدأت اللعبة تدور بسرعة. وفي هذا السياق قررت أن ترمي كرة لصديقك مباشرة، ورغم أنك رميتها "بشكل مستقيم" نحوه، إلا أنها ستنحرف وتذهب إلى جانب آخر.
إعلان
ونفس الكلام ينطبق على سطح الأرض الدوارة، فإذا انطلق صاروخ شمالًا أو جنوبًا، فإنه يتحرك بين مناطق من الأرض بسرعات دوران مختلفة، ولذلك فإن الصاروخ المنطلق شمالا (أعلى خط الاستواء) سيبدو وكأنه ينحني إلى اليمين. وفي نصف الكرة الجنوبي، يحدث العكس، حيث ينحني إلى اليسار.
وهذا ليس بسبب وجود قوة فعلية تدفع الصاروخ، بل لأن الأرض تحته تتحرك بسرعة مختلفة عن سرعة انطلاقه.
وبالنسبة للصواريخ قصيرة المدى (أقل من 100 كيلومتر) يكون تأثير كوريوليس ضئيلًا ولكنه قابل للقياس، ولكن بالنسبة للصواريخ الباليستية العابرة للقارات -التي يمكنها قطع مسافة تتراوح بين 5 آلاف و15 ألف كيلومتر، يمكن أن يتراوح الانحراف الناتج عن تأثير كوريوليس بين عشرات ومئات الكيلومترات.
تأثير إيتفوس
وهناك أيضا ما يطلق عليه تأثير إيتفوس على حركة الصواريخ، وسمي بهذا الاسم تيمنًا بالفيزيائي المجري لوراند إيتفوس، وهو تغيّر صغير في الإحساس بالجاذبية عندما يتحرك جسم بسرعة شرقًا أو غربًا على سطح الأرض، بسبب دوران الأرض.
وبسبب هذا التأثير، فإن التحرك شرقًا (مع دوران الأرض) يجعلك تشعر كأنك أخفّ قليلا، وحينما تتحرك غربًا (عكس دوران الأرض) تشعر كأنك أثقل قليلا.
وتخيل مثلا أنك واقف داخل قطار سريع جدًا، يمشي شرقًا، وأنت تقفز عموديًا، وهنا قد تلاحظ كأنك "طفوت" قليلا في الهواء، ونزلت على الأرض متأخرا عن توقعك، والسبب أن القطار يُعطيك سرعة إضافية مع قفزتك، فتحس أنك أخف.
ولو أن القطار كان يسير غربًا، فإنك تشعر أنك تقفز أسرع، لأن حركة القطار تقلّل من السرعة التي تساعدك في "الطفو" فتحس أنك أثقل.
وفي حالة الصواريخ الباليستية، فإن الصاروخ المتجه شرقًا سيتعرض لقوة جذب أقل قليلًا نحو الأسفل، مما يجعله يبقى في الأعلى فترة أطول، وربما يتجاوز هدفه عموديًا، وعلى العكس سيهبط الصاروخ المتجه غربًا بسرعة أكبر قليلًا.
ورغم أن الفرق في قوة الجاذبية ضئيل (بحدود أجزاء من المئة) فإنه في الرحلات طويلة المدى، قد يُترجم هذا الفرق إلى أمتار أو عشرات الأمتار في الارتفاع، وهو فرق كافٍ للتأثير بشكل كبير على دقة الاستهداف إذا لم يُصحح.
اتجاه الإطلاق وكفاءة الوقود
ومن المثير للاهتمام أن دوران الأرض يمكن أن يكون ميزةً أيضًا إذا استُغل بشكل صحيح. لأن الأرض تدور شرقًا، ومن ثم فإن إطلاق صاروخ شرقًا يمنحه دفعةً في السرعة من دوران الأرض، وهذا يعني الحاجة إلى وقود أقل للوصول إلى سرعة معينة، أو يمكن أن تكون حمولة أثقل بنفس كمية الوقود.
ولهذا السبب، تُطلق معظم الصواريخ الفضائية باتجاه الشرق، بما في ذلك التي تُطلق من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا، والواقع أن هناك سببا لاختيار هذا المكان، فكلما كان إطلاق الصاروخ أقرب لخط الاستواء كانت سرعة الأرض أكبر كما أسلفنا، ومن ثم كان الصاروخ بحاجة لوقود أقل. ومن ناحية أخرى، يتطلب الإطلاق غربًا (عكس اتجاه دوران الأرض) وقودًا أكثر.
وتستخدم أنظمة الصواريخ الحديثة أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي وأنظمة تحديد المواقع العالمية للتعامل مع هذه الانحرافات البسيطة، حيث تُنمذج حسابات ما قبل الإطلاق مسار الرحلة ثلاثي الأبعاد بالكامل باستخدام معادلات فيزيائية، تتضمن انحناء الأرض وتباين الجاذبية والسحب الجوي وقوة كوريوليس وخط العرض والسمت للإطلاق أثناء الطيران، وتُعدّل الجيروسكوبات ومقاييس التسارع وأجهزة الحاسوب اتجاه الصاروخ باستمرار للبقاء على المسار المُصحّح. وفي بعض الصواريخ المتطورة، يضمن التوجيه النهائي باستخدام بيانات الرادار أو الأقمار الصناعية الدقة في الثواني الأخيرة من الرحلة.
ولكن حتى قبل ظهور الصواريخ، كان تأثير كوريوليس معروفًا بالنسبة للمدفعية بعيدة المدى. فمثلا في الحرب العالمية الأولى، أطلق مدفع "باريس" الألماني قذائف تصل إلى 120 كيلومترا. وكان لا بد من تصحيح انحراف كوريوليس بمئات الأمتار. وفي الحرب البحرية، تطلبت القذائف بعيدة المدى تصحيحات زاوية بناءً على نصف الكرة واتجاه الإطلاق. ومهدت هذه الدروس المبكرة الطريق لعلم مسارات الصواريخ الحديث.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الجزيرة

منذ 2 ساعات

• الجزيرة

دراسة تحذر من نفاد ميزانية كربون الكوكب بسبب الانبعاثات

حذر علماء من أن انبعاثات الغازات المسببة ل لاحتباس الحراري ، والتي وصلت إلى مستويات قياسية، من المتوقع أن تستنفد ميزانية الكربون الخاصة بالكوكب خلال سنتين، وهو ما يمثل علامة إنذار جديدة تقلل من فرص تحقيق هدف اتفاق باريس للمناخ لعام 2015. وميزانية الكربون هي كمية ثاني أكسيد الكربون التي يُمكن للبشرية إطلاقها، مما يُسبب ارتفاع درجة حرارة الكوكب، مع وجود فرصة معقولة لعدم تجاوز هدف درجة الحرارة. وقد وجد أحدث تقييم أجراه علماء مناخ بارزون أنه لتحقيق فرصة 66% للبقاء دون هدف 1.5 درجة مئوية، يجب أن تقتصر الانبعاثات من عام 2025 فصاعدا على 80 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون. وهذا أقل بنسبة 80% مما كان عليه في عام 2020. وبلغت الانبعاثات مستوى قياسيا جديدا في عام 2024 وبهذا المعدل، ستُستنفد ميزانية الـ80 مليار طن في غضون عامين. وقال العلماء إن التأخر في النظام المناخي يعني أن حد الـ1.5 درجة مئوية، الذي يُقاس كمتوسط ​​لعدة سنوات، سيُتجاوز حتما بعد بضع سنوات. وقال جويري روجيلج، أستاذ علوم المناخ والسياسات في إمبريال كوليدج لندن، والمؤلف المشارك في الدراسة التي أجراها أكثر من 60 عالما دوليا ونشرت في مجلة "إيرث سيستم ساينس داتا" (Earth System Science Data)، إن هذا الهدف يبدو صعب المنال بشكل متزايد. وأضاف أنه في جميع مسارات العمل المناخي، هناك احتمال كبير أن نتجاوز 1.5 درجة مئوية، بل ونصل إلى مستويات أعلى من الاحترار، نحن حاليا في مرحلة حرجة للغاية. ويسير العالم على طريق ارتفاع حرارة الأرض بمقدار 2.7 درجة مئوية، وهو ما سيكون ارتفاعا كارثيا. وتظهر الدراسة على سبيل المثال أن الحد من الارتفاع إلى 1.7 درجة مئوية هو الأرجح. وفي عام 2021، ذكرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن ميزانية الكربون المتبقية كانت تقدر بنحو 500 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون، لكن الدراسة الجديدة وجدت أن هذا الرقم انخفض إلى 130 مليار طن فقط بحلول هذا العام. وقال بيرس فورستر، مدير مركز بريستلي لمستقبل المناخ في جامعة ليدز، والمؤلف الرئيسي للدراسة، إن البحث يُظهر مدى تسارع مؤشرات المناخ في الاتجاه الخاطئ. وأضاف أن الدول بدأت في اتخاذ إجراءات مناخية، ولدينا مشاريع متزايدة للطاقة المتجددة، لكن وتيرة هذه التغيرات لا تواكب ما هو مطلوب فعليا. ونُشرت هذه الدراسة بالتزامن مع محادثات المناخ التي تمت في بون الألمانية، والتي غابت عنها الولايات المتحدة، علما أن الرئيس دونالد ترامب كان قد انسحب من اتفاقية باريس للمناخ في ولايته الأولى ووصف تغيّر المناخ بأنه "خدعة". وقدّر العلماء أن متوسط درجات الحرارة العالمية خلال العقد حتى نهاية عام 2024 بلغ 1.24 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية، نتيجة للانبعاثات الناجمة عن الأنشطة البشرية بنسبة 1.22 درجة، وخصوصا إزالة الغابات وحرق الوقود الأحفوري. كما ذكر الباحثون، أن معدل ارتفاع درجة حرارة الأرض بين عامي 2012 و2024 تضاعف مقارنة بالسبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي، مما أدى إلى تسارع ذوبان الجليد، وارتفاع مستوى سطح البحر، وازدياد حرارة المحيطات. كما حذروا من أن هذا الارتفاع السريع في منسوب مياه البحار يعرض المناطق الساحلية لمخاطر متزايدة من العواصف والتآكل، حسب موقع المستقبل الأخضر وقالت إيمي سلانغن من المعهد الملكي الهولندي لأبحاث البحار إن ما يثير القلق هو أننا نعلم أن ارتفاع مستوى سطح البحر استجابة لتغير المناخ يحدث ببطء نسبيا، ما يعني أنه ستكون هناك زيادات جديدة خلال السنوات والعقود القادمة.

الجزيرة

منذ 4 ساعات

• الجزيرة

رأس متضخم وذيل رفيع.. ما الذي ظهر في السماء بسبب الصواريخ الإيرانية؟

انتشرت على وسائل التواصل الاجتماعي العربية صور لسحابة غريبة الشكل، منتفخة في جانب منها ورفيعة في الجانب الآخر، تزامنًا مع إطلاقات الصواريخ الباليستية الإيرانية المتتالية على إسرائيل، خلال الأيام الماضية. وظن البعض أن هذا هو الصاروخ نفسه، غير أنه تأثير يتعلق بغاز العادم الخارج من محركات الصاروخ في طبقات الجو العليا. في هذه الطبقات فإن كثافة الغلاف الجوي تكون ضعيفة، مما يسمح للعادم بالتمدد في شكل سحابة ضخمة، وينتج مما يُنتج أشكالًا مضيئة شفافة تشبه قنديل البحر أو زهرة دخانية كبيرة في السماء، ولذلك يسمى في بعض الأحيان "تأثير قنديل البحر". سحب صاروخية ويظهر هذا الشكل عادة عند إطلاق الصاروخ قبل الفجر أو بعد الغروب، أي عندما تكون الأرض مظلمة لكن الطبقات العليا من الغلاف الجوي لا تزال مضاءة بأشعة الشمس. ويشبه ذلك ما يحدث عندما ترى طائرة في السماء بعد الغروب، لكنها تعكس ضوء الشمس، رغم أن الشمس نزلت أسفل الأفق بالنسبة إليك، ويحدث ذلك لأن الشمس تضيء الطائرة من أسفل الأفق. ويتأثر ذلك الشكل بعوامل عدة منها السرعة العالية للصاروخ وزاوية ضوء الشمس عند الفجر أو الغروب. ولا تعد تلك الظاهرة خطيرة، فهي ظاهرة بصرية فقط، ليس لها تأثير سلبي على من يراها، يأتي ذلك في سياق أن هذه الظواهر تحدث على ارتفاعات عالية (عشرات الكيلومترات) وعادة ما تكون بعيدة جدا عنك، لكنك تراها بسبب ارتفاعها، وسبب الارتفاع يتعلق بطبيعة الصواريخ الباليستية نفسها. وتعرف الصواريخ الباليستية بأنها تلك الصواريخ التي تتخذ مسارًا باليستيا لإيصال رأس أو رؤوس حربية إلى هدف محدد مسبقًا، وهو مسار منحنٍ يشبه قوسا ضخما محددا مسبقا من لحظة انطلاق الصاروخ. يبدأ الأمر بتشغيل الصاروخ بواسطة محرك يدفعه إلى الغلاف الجوي العلوي أو حتى إلى الفضاء، ثم ينحرف الصاروخ في مسار مكافئ، ويعود للأرض، ويهبط نحو الهدف، مسترشدًا بالجاذبية. كرات ملونة والواقع أن هذه ليست المرة الأولى التي ترصد بها ظواهر غريبة في السماء بالتزامن مع الصواريخ الباليستية الإيرانية، فمثلا شوهدت في عدة دول عربية كرات ملونة تلمع بالأحمر والأزرق في السماء فجرا. تحدث هذه الظاهرة حينما تنفث تلك الصواريخ بقايا من الوقود أو تحرقها، تتمدد هذه البقايا وتتوسع بسرعة في صورة سحابة كبيرة، وتعكس مكونات هذه البقايا من الوقود ضوء الشمس القادم من أسفل، لتعطي لونا أحمر أو أزرق حسب مكوناتها الكيميائية. وبالمثل، يحدث ذلك في طبقات الجو العليا، ومن ثم نتمكن من أن نراه على مسافة بعيدة من منطقة الحدث الرئيسية، أثناء سقوط الصواريخ ناحية إسرائيل. وسحب غريبة قد يلاحظ البعض سحبا غريبة الشكل مضيئة فجرا، وتسمى "سحبا ليلية مضيئة"، وعادة ما تنشأ في طبقات الجو العليا على ارتفاع عشرات الكيلومترات، ولأنها عالية، تضيئها الشمس قبل الشروق بالطريقة سالفة الذكر. تظهر هذه السحب بشكل طبيعي في عدة مناطق حول العالم، لكنها هذه المرة سحب اصطناعية، سببها مخرجات واشتعال الصواريخ الباليستية المنطلقة من إيران ناحية إسرائيل، وعمليات اعتراضها، والتي يمكن أن نراها على مسافات كبيرة من مكان حدوثها بسبب ارتفاعاتها الكبيرة كما أسلفنا. ويهتم العلماء بدراسة هذا النوع من السحب، فمثلا في 26 يناير/كانون الثاني 2018، أطلقت ناسا صاروخ أبحاث صغيرا من ألاسكا في فصل الشتاء -وهو وقت لا تظهر فيه هذه السحب عادة- وقام هذا الصاروخ بإطلاق حوالي 220 كيلوغراما من بخار الماء على ارتفاع حوالي 85 كيلومترًا فوق سطح الأرض (في طبقة الميزوسفير). وخلال 18 ثانية فقط، رصدت أجهزة القياس الأرضية تشكّل سحابة ليلية مضيئة صناعية، شوهدت هذه السحابة وهي تتحرك من ارتفاع 92 كيلومترا إلى حوالي 78 كيلومترا خلال دقائق.

الجزيرة

منذ 15 ساعات

• الجزيرة

غوتيريش يحمل الذكاء الاصطناعي مسؤولية انتشار خطاب الكراهية

حمّل الأمين العام ل لأمم المتحدة أنطونيو غوتيريش ، اليوم الأربعاء، الذكاء الاصطناعي مسؤولية تفاقم خطاب الكراهية وانتشاره بوتيرة غير مسبوقة في العالم. وقال غوتيريش في رسالة وجهها بمناسبة اليوم العالمي لمكافحة خطاب الكراهية، الذي تخلده الأمم المتحدة في 18 يونيو/ حزيران من كل عام، إن الذكاء الاصطناعي يشبه "السم الذي يسري في شرايين المجتمع" ويهدد السلم والتماسك الاجتماعي. واعتبر غوتيريش أن خطاب الكراهية مهد الطريق لما سماه "أحلك فصول العنف والفظائع في التاريخ البشري"، مشيرا إلى أن الأقليات العرقية والدينية كثيرا ما تتحمل آثاره الفادحة بما تواجهه من تمييز وإقصاء وإيذاء. وتابع موضحا "إننا نشهد اليوم درجة لم نشهدها قط لسرعة انتقال خطاب الكراهية واتساع رقعته، إذ يزداد انتشاره كثيرا بفعل الذكاء الاصطناعي"، مؤكدا أن الخوارزميات والمنصات الرقمية المتحيزة تنشر محتوى "ساما وتخلق فضاءات جديدة للتحرش والإساءة". وسجل الأمين العام أن الميثاق الرقمي العالمي الذي اعتُمد في مؤتمر القمة المعني بالمستقبل دعا إلى "تعاون دولي أقوى للتصدي للكراهية على الإنترنت، ترتكز دعائمه على حقوق الإنسان والقانون الدولي". وشدد غوتيريش على الحاجة الملحة لشراكات على كافة المستويات فيما بين الحكومات والمجتمع المدني والشركات الخاصة والقيادات الدينية والمجتمعية من أجل إخماد أصوات الكراهية. وأردف قائلا: "ونحن بحاجة إلى مجابهة الخطاب السام برسائل إيجابية وإلى تمكين الناس من التعرف على خطاب الكراهية ورفضه والتصدي له". وأشار إلى أن استراتيجية الأمم المتحدة وخطة عملها بشأن خطاب الكراهية وُضعت لتوضح لنا السبيل الصحيح لبذل الجهود التي تستمد الدعم والتوجيه من المبادئ العالمية لسلامة المعلومات التي أعلن صدورها العام الماضي، مبرزا السعي الحثيث إلى إيجاد منظومة معلومات أكثر أمانا وإنسانية. وختم غوتيريش رسالته بالدعوة إلى الالتزام باستخدام الذكاء الاصطناعي كقوة للخير وليس أداة للكراهية، كما حث على التكاتف في السعي لتحقيق "السلام والاحترام المتبادل والتفاهم من أجل الجميع"، وفق تعبيره.